ĐỀ TÀI ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG REMOTE TIVI SONY

ĐỀ TÀI ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG REMOTE TIVI SONY

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG REMOTE TIVI SONY

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: BÙI THỊ THU HÀ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I 4

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 4

1.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển từ xa: 4

1.2 Một số vấn đề cơ bản trong hệ thống điều khiển từ xa 5

1.2.1 Các phương pháp mã hóa trong điều khiển từ xa 5

1.2.2 Các phương pháp điều chế tín hiệu 6

1.3 Điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại 8

1.3.1 Khái niệm về tia hồng ngoại 8

1.3.2 Nguồn phát sáng hồng ngoại và phổ của nó 8

1.3.3 Nguyên lý thu phát hồng ngoại 9

CHƯƠNG II 13

TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 8051 13

2.1 Tóm tắt về lịch sử của 8051 13

2.2 Sơ đồ khối chung của họ 8051 14

2.3 Cấu trúc bên trong họ VĐK 8051 14

2.3.1 Bộ nhớ chương trình - bộ nhớ ROM 15

2.3.2 Bộ nhớ dữ liệu – bộ nhớ RAM 16

2.4 Sơ đồ chân 8051 21

CHƯƠNG III 26

CÁC LINH KIỆN LIÊN QUAN 26

3.1 Rơ-le 26

3.2 Opto coupler 28

3.3 Mắt thu IR 29

3.4 Một số linh kiện khác 30

CHƯƠNG IV 31

THIẾT KẾ HỆ THỐNG 31

4.1 Mạch nguyên lý 31

4.1.1 Mạch nguồn 31

4.1.2 Khối VĐK 32

4.1.3 Khối công suất 33

4.1.4 Khối hiển thị 35

4.2 Mạch in và mạch thực tế 36

4.2.1 Mạch in 36

4.2.2 Mạch thực tế 37

CHƯƠNG V 38

PHẦN MỀM VÀ GIẢI THUẬT 38

5.1 Giải thuật 38

5.1.1 Chương trình chính 38

5.1.2 Power on 39

5.1.3 Power of 40

5.1.4 Chuyển kênh 41

5.1.5 Hẹn giờ 42

5.2 Chương trình 43

KẾT LUẬN 59

Tài liệu tham khảo 60

LỜI NÓI ĐẦU

Điều khiển từ xa là việc điều khiển một mô hình ở một khoảng cáchnào đó mà con người không nhất thiết đến nơi đặt hệ thống Khoảng cách

đó tùy thuộc vào từng hệ thống có mức độ phức tạp khác nhau, chẳng hạnnhư điều khiển từ xa một phi thuyền ta cần phải có hệ thống phát và thumạnh, ngược lại, để điều khiển một trò chơi điện tử ta chỉ cần một hệthống phát và thu yếu hơn…

Trong sinh hoạt hàng ngày của con người như những trò chơi giải trínhư: (robot, xe điều khiển từ xa, máy bay…) cho đến những ứng dụnggần gũi với con người cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng

và đạt mức tiện lợi nhất Điều khiển từ xa đã xâm nhập vào vào vấn đềnày do đó cho ra những loại điều khiển từ xa như: đầu video, máy điềuhòa nhiệt độ, máy tập thể thao… đến quạt bàn tất cả đều được điều khiển

từ xa

Xuất phát từ những ý tưởng trên em đã chọn đề tài điều khiển từ xabằng tia hồng ngoại, nhưng vì thời gian hạn hẹp, trình độ kỹ thuật cũngnhư vấn đề tài chính còn nhiều hạn chế nên em chỉ thiết kế và thi côngmạch sử dụng sẵn remote tivi để điều khiển quạt Chúng ta có thể ngồimột chỗ xem ti vi, với chiếc điều khiển ti vi trong tay chúng ta không cầnphải mất công dời khỏi chỗ ngồi để điều khiển các thiết bị khác

CHƯƠNG I

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA

1.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển từ xa

Hệ thống điều khiển từ xa là một hệ thống cho phép ta điều khiển cácthiết bị từ một khoảng cách xa Ví dụ hệ thống điều khiển bằng radio, hệthống điều khiển từ xa bằng hồng ngoại, hệ thống điều khiển từ xa bằngcáp sợi quang dây dẫn…

- Sơ đồ kết cấu của hệ thống điều khiển từ xa bao gồm:

+ Thiết bị phát : biến đổi lệnh điều khiển thành tin tức tín hiệu và phát đi.+ Đường truyền: đưa tín hiệu từ thiết bị phát đến thiết bị thu

+ Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua quá trìnhbiến đổi, biến dịch để tái hiện lệnh điều khiển rồi đưa tới các thiết bị thihành

Sơ đồ 1.1: Hệ thống điều khiển từ xa

- Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống điều khiển từ xa:

+ Phát tín hiệu điều khiển

+ Sản xuất sinh ra xung hoặc hình thành các xung cần thiết

Thiết bị thu

1.2 Một số vấn đề cơ bản trong hệ thống điều khiển từ xa

Do hệ thống điều khiển từ xa có những đường truyền dẫn xa nên tacần phải nghiên cứu về kết cấu hệ thống để đảm bảo tín hiệu được truyền

đi chính xác và nhanh chóng theo những yêu cầu sau:

a Kết cấu tin tức:

Trong hệ thống điều khiển từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức có quan

hệ rất nhiều đến kết cấu tin tức Nội dung về kết cấu tin tức có hai phần:

về lượng và về chất Về lượng có cách biến lượng điều khiển thành từngloại xung gì cho phù hợp, và những xung đó cần áp dụng những phươngpháp nào để hợp thành tin tức, để có dung lượng lớn nhất và tốc độ truyềndẫn nhanh nhất

b Về kết cấu hệ thống:

Để đảm bảo các yêu cầu về kết cấu tin tức, hệ thống điều khiển từ xa

có các yêu cầu sau:

- Tốc độ làm việc nhanh

- Thiết bị phải an toàn tin cậy

- Kết cấu phải đơn giản

Hệ thống điều khiển từ xa có hiệu quả cao là hệ thống đạt tốc độ điềukhiển cực đại đồng thời đảm bảo độ chính xác trong phạm vi cho phép

1.2.1 Các phương pháp mã hóa trong điều khiển từ xa

Sự mã hóa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu và độ tin cậycủa hệ thống điều khiển từ xa, nghĩa là tăng tốc độ truyền và khả năngchống nhiễu

Trong điều khiển từ xa ta thường dùng mã nhị phân tương ứng với hệnhị phân, gồm có hai phần tử [0] và [1]

Do yêu cầu về độ chính xác cao trong các tín hiệu điều khiển đượctruyền đi để trống nhiễu ta dùng mã phát hiện và sửa sai

Mã phát hiện và sửa sai thuộc loại mã đồng đều bao gồm các loại mã :

mã phát hiện sai, mã sửa sai, mã phát hiện và sửa sai

Dạng sai, nhầm của các mã được truyền đi tùy thuộc tính chất củakênh truyền, chúng có thể phân làm hai loại:

- Sai độc lập: Trong quá trình truyền, do nhiều tác động, một hoặc nhiều

kí hiệu trong các tổ hợp mã có thể bị sai nhầm, nhưng những sai nhầm đókhông liên quan nhau

- Sai tương quan: Được gây ra bởi nhiều nhiễu tương quan, chúng hayxảy ra trong từng chùm, cụm kế cận nhau

Sự lựa chọn của cấu trúc mã chống nhiễu phải dựa trên tính chất phân bốxác suất sai nhầm trong kênh truyền

Hiện nay lý thuyết mã hóa phát triển rất nhanh, nhiều loại mã phát hiện

và sửa sai được nghiên cứu như: Hamming, mã chu kỳ, mã nhiều cấp…

Khối phát

Khối thu

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ khối của một hệ thống điều khiển từ xa

1.2.2 Các phương pháp điều chế tín hiệu

Trong kỹ thuật điều khiển từ xa, tín hiệu gốc không thể truyền đi xađược Do đó, để thực hiện việc truyền tín hiệu điề khiển từ máy phát đến

Khuếch

thuật số nên linh kiện gọn nhẹ, công suất tiêu tán nhỏ, và có tính chốngnhiễu cao

Các phương pháp điều chế tín hiệu ở dạng xung như :

+ Điều chế biên độ xung (PAM)

+ Điều chế độ rộng xung (PWM)

+ Điều chế vị trí xung (PPM)

+ Điều chế mã xung (PCM)

1.3 Điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại

1.3.1 Khái niệm về tia hồng ngoại

Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấyđược bằng mắt thường, có bước sóng khoảng 0,8m đến 0,9m, tia hồngngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng

Tia hồng ngoại có thể truyền đi nhiều kênh tín hiệu Nó ứng dụng rộngrãi trong công nghiệp Lượng thông tin được truyền đi với ánh sáng hồngngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà người ta vẫn dùng Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ , khả năng xuyên thấu kém Trong điềukhiển tư xa chùm tia hồng ngoại phát đi hẹp, có hướng do đó khi thu phải

có hướng

1.3.2 Nguồn phát sáng hồng ngoại và phổ của nó

Các nguồn sáng nhân tạo thường chứa nhiều sóng hồng ngoại Hình

dưới cho ta thấy quang phổ của các nguồn phát sáng này

Phổ của mắt người và phototransistor (PT) cũng được trình bày để sosánh Đèn thủy ngân gần như không phát ra tia hồng ngoại Phổ của đènhuỳnh quang bao gồm các đặc tính của các loại khác Phổ của transistorkhá rộng, nó không nhạy trong vùng ánh sáng thấy được, nhưng nó cựcđại ở đỉnh của LED hồng ngoại

Sóng hồng ngoại có những đặc tính quang học giống như ánh sáng (sựhội tụ qua thấu kính, tiêu cực…) Ánh sáng và sóng hồng ngoại khácnhau rất rõ trong sự xuyên suốt qua vật chất.Có những vật mắt ta thấy

“phản chiếu sáng” nhưng đối với tia hồng ngoại nó là những vật “phảnchiếu tối” Có những vật ta thấy nó dưới một màu xám đục nhưng với ánhsáng hồng ngoại nó trở nên trong suốt Điều này giải thích tại sao LEDhồng ngoại có hiệu suất cao hơn so vớ Led cho màu xanh lá cây, màuđỏ…

1.3.3 Nguyên lý thu phát hồng ngoại

Việc thu hoặc phát bức xạ hồng ngoại bằng nhiều phương tiệnkhác nhau, có thể nhận tia hồng ngoại từ ánh sáng mặt trời Nhiều thứ

có thể phát tia hồng ngoại như: lò bức xạ, lò điện, đèn, cơ thể người,…

Để có thể truyền tia hồng ngoại tốt phải tránh xung nhiễu bắt buộcphải dựng mã phát và nhận ổn định để xác định xem đó là xung truyềnhay nhiễu Tần số làm việc tốt nhất từ 30 KHz đến 60 KHz, nhưngthường sử dụng khoảng 36KHz Ánh sáng hồng ngoại truyền 36 lần/1skhi truyền mức 0 hay mức 1

Dùng tần số 36 KHz để truyền tín hiệu hồng ngoại thì dễ, nhưng khithu và giải mã phải sử dụng bộ lọc để tín hiệu ngõ ra là xung vuông,nếu ngõ ra có xung nghĩa là đó nhận được tín hiệu ở ngõ vào

hay 8 bit… tùy theo số lượng các phím chức năng nhiều hay ít.

Khối dao động có điều kiện: Khi nhấn 1 phím chức năng thì đồngthời khởi động mạch dao động tạo xung đồng hồ, tần số xung đồng hồ

đổi dữ liệu song song ra nối tiếp Mạch chuyển đổi dữ liệu song song

ra nối tiếp được điều khiển bởi xung đồng hồ và mạch định thờinhằm đảm bảo kết thúc đúng lúc việc chuyển đổi đủ số bit của một

mã lệnh

Khối điều chế và phát FM: mã lệnh dưới dạng nối tiếp sẽ được đưaqua mạch điều chế và phát FM để ghép mã lệnh vào sóng mang có tần

số 38Khz đến 100Khz, nhờ sóng mang cao tần tín hiệu được truyền đi

xa hơn, nghĩa là tăng cự ly phát

Khối thiết bị phát : là một LED hồng ngoại Khi mã lệnh có giá trị bit = “1” thì LED phát hồng ngoại trong khoảng thời gian T của bit đó Khi mã lệnh có giá trị bit= ‘0’ thì LED không sáng Do đó bên thu

không nhận được tín hiệu xem như bit = ‘0’

Khối chuyển đổi nối tiếp sang song song và Khối giải mã: mã

lệnh được đưa vào mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song và đưa tiếpqua khối giải mã ra thành số thập phân tương ứng dưới dạng một xungkích tại ngõ ra tương ứng để kích mở mạch điều khiển.

Tần số sóng mang cũng được dựng để so pha với tần số dao độngbền phần thu giúp cho mạch thu phát hoạt động đồng bộ, đảm bảocho mạch tách sóng và mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song hoạtđộng chính xác

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 80512.1 Tóm tắt về lịch sử của 8051

Năm 1981, hãng Intel giới thiệu bộ vi điều khiển 8051 Bộ vi điềukhiển này chứa trên 60.000 transistor bao gồm 128 byte Ram, 4 kbyteRom, 2 bộ định thời, một cổng nối tiếp và bốn cổng vào/ra song song (độrộng 8 bit) tất cả đều được đặt trên một chip 8051 là bộ xử lý 8 bit, cónghĩa là CPU chỉ có thể làm việc được 8 bit dữ liệu tại một thời điểm

Dữ liệu lớn hơn 8 bit được chia thành các dữ liệu 8 bit để xử lý, 8051

đã trở lên phổ biến sau khi Intel cho phép các nhà sản xuất khác sản xuất

và bán các biến thể của 8051

Vi điều khiển 8051 là loại vi điều khiển 8 bit, công suất tiêu thụ thấpnhưng tính năng tương đối mạnh và trở thành bộ vi điều khiển hàng đầutrong những năm gần đây

Bảng 2.1 Các đặc tính của 8051 đầu tiên

Bộ Định Thời 2Chân vào/ra 32Cổng nối tiếp 1

Ngoài ra 8051 còn có các thông số đặc tính sau:

+ Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64 kbyte

+ Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64 kbyte

+ Bộ nhớ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẽ)

+210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1 bit

+ Nhân/chia trong 4µs

2.2 Sơ đồ khối chung của họ 8051

- Interrupt Control: điều khiển ngắt

- Other Register: các thanh ghi khác

- 128 byte Ram

- Bộ định thời: 0, 1, 2

- CPU: đơn vị điều khiển trung tâm

- Oscillator: mạch dao động

- Bus Control: điều khiển Bus

- Input/output: các chân vào ra

- Serial port: cổng nối tiếp

- INT1/INT0: các ngắt 1/0

Bộ nhớ trong 8051 bao gồm ROM và RAM

2

2.3.1 Bộ nhớ chương trình - bộ nhớ ROM.

Bộ nhớ ROM dùng để lưu chương trình do người viết chương trìnhviết ra Chương trình là tập các câu lệnh thể hiện các thuật toán để giảiquyết các công việc cụ thể, chương trình do người thiết kế viết trên máytính, sau đó được đưa vào lưu trong ROM của vi điều khiển, khi hoạtđộng, vi điều khiển truy xuất từng câu lệnh trong ROM để thực hiệnchương trình

ROM còn dùng để chứa số liệu các bảng, các tham số hệ thống, các sốliệu cố định của hệ thống Trog quá trình hoạt động nội dung ROM là cốđịnh, không thể thay đổi, nội dung ROM chỉ thay đổi khi ROM ở chế độxoá hoặc nạp chương trình ( do các mạch điện riêng biệt thực hiện )

Bộ nhớ ROM được tích hợp trong chip vi điều khiển với dung lượngtuỳ vào chúng loại cần dùng, chẳng hạn đối với 89c52 là 8 Kbyte với89c53 là 12 Kbyte …

Bộ nhớ bên trong vi điều khiển 89cxx, 89sxx là bộ nhớ Fash ROM chophép xoá bộ nhớ bằng điện và nạp chương trình mới cũng bằng điện và xoá nạp được nhiều lần (khoảng 10000 lần )

Bộ nhớ ROM được định địa chỉ theo từng Byte, các Byte được đánh địa chỉ theo số hex ( thập lục phân ) , bắt đầu từ địa chỉ 0000H, khi viết chương trình cần chú ý đến địa chỉ lớn nhất trên ROM, chương trình đượclưu sẽ bị mất khi địa chỉ lưu vượt quá vùng này Ví dụ: AT89C52 có 8 KByte bộ nhớ ROM nội, địa chỉ lớn nhất là 1FFFH, nếu chương trình viết

ra có dung lượng lớn hơn 8 KByte thì các Byte trong các địa chỉ lớn 1FFFH sẽ bị mất

Ngoài ra vi điều khiển còn có khả năng mở rộng bộ nhớ ROM với việcgiao tiếp với bộ nhớ ROM bên ngoài lên đến 64KByte ( địa chỉ từ 0000H đến FFFFH ).

2.3.2 Bộ nhớ dữ liệu – bộ nhớ RAM.

Bộ nhớ RAM dùng làm môi trường xử lý thông tin, lưu trữ các kếtquả trung gian và kết quả cuối cùng của các phép toán xử lí thông tin Nócũng dùng để tổ chức các vùng đệm dữ liệu, trong các thao tác thu phát,chuyển đổi dữ lỉệu

RAM nội trong vi điều khiển được tổ chức như sau:

- Các vị trí trên RAM được định địa chỉ theo từng Byte bằng các số thập lục phân ( số Hex )

- các bank thanh ghi có địa chỉ 00H đế 1FH

- 210 vị trí được định địa chỉ bit

- Các vị trí RAM bình thường

- Các thanh ghi có chức năng đặc biệt có địa chỉ từ 80H đến FFH.Các Byte RAM 8 bit của vi điều khiển được gọi là “ ô nhớ”, nếu các ô nhớ có chức năng đặc biệt thường được gọi là “ thanh ghi ”, nếu là bít thì được gọi là “ bit nhớ ”

Cấu trúc bộ nhớ RAM bên trong vi điều khiển

Địa chỉ Địa chỉ bit Địa chỉ Địa chỉ bit

byte byte

Bảng 2.2 Cấu trúc bộ nhớ RAM bên trong vi điều khiển

- RAM đa dụng

RAM đa dụng có địa chỉ từ 30h – 7Fh có thể truy xuất mỗi lần 8 bitbằng cách dùng chế độ định địa chỉ trực tiếp hay gián tiếp

Các vùng địa chỉ thấp từ 00h – 2Fh cũng có thể sử dụng cho mụcđích như trên, ngoài các chức năng đặc biệt được đề cập ở phần sau

- RAM có thể định địa chỉ bit

Vùng địa chỉ từ 20h -2Fh gồm 16 byte có thể thực hiện như vùngRAM đa dụng (truy xuất mỗi lần 8 bit) hay thực hiện truy xuất mỗi lần 1bit bằng các lệnh xử lý bit

- Các bank thanh ghi

Vùng địa chỉ 00h – 1Fh được chia thành 4 bank thanh ghi: bank 0 từ 00h – 07h, bank 1 từ 08h – 0Fh, bank 2 từ 10h – 17h và bank 3 từ 18 – 1Fh Các bank thanh ghi này được đại diện bằng các thanh ghi từ R0 đến R7 Sau khi khởi động thì hệ thống bank 0 được chọn sử dụng

Do có 4 bank thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một bankthanh ghi được truy xuất bởi các thanh ghi R0 đến R7 Việc thay đổi bankthanh ghi được thực hiện thông qua thanh ghi từ trạng thái chương trình(PSW)

- Các thanh ghi có chức năng đặc biệt

Các thanh ghi trong 8051 được định dạng như một phần của RAMtrên chip vì vậy mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi bộđếm chương trình và thanh ghi lệnh vì các thanh ghi này hiếm khi bị tácđộng trực tiếp) Cũng như R0 đến R7, 8051 có 21 thanh ghi có chức năngđặc biệt (SFR: Special Function Register) ở vùng trên của RAM nội từđịa chỉ 80H đến 0FFH

- Thanh ghi trạng thái chương trình PSW ( địa chỉ Byte D0H )

Bảng 2.3:Thanh ghi trạng thái chương trình PSW

PSW.2 D2H 0V Cờ tràn với phép tính liên quan đến

Cờ được sử dụng trong các lệnh toán học:

C =1 nếu phép toán cộng xảy ra tràn phép trừ có mượn

C =0 nếu phép toán cộng không tràn hoặc phép trừ không có mượn

+ Cờ nhớ phụ AC:

Cờ nhớ phụ AC được dùng trong các phép toán cộng hai số BCD khicộng số BCD

Nếu kết quả 4 bit lớn hơn 09H thì AC = 1

Nếu kết quả 4 bit dưới 09H thì AC = 0

+ Cờ 0 hay cờ nhớ z:

Cờ Z = 0 khi thanh ghi A có gía trị khác 0

Cờ Z = 1 khi thanh ghi A có giá trị là 0

Các bit chọn bank thanh ghi

Hai bit RS1 và RS2 dùng để xác lập bank thanh ghi được sử dung mặcđịnh RS1=0 và RS2=0

Bảng 2.4:Cờ 0 hay cờ nhớ Z

RS1 RS2 Bank thanh gi được sử

Phép cộng hai số có dấu lớn hơn +127 thì 0V =1

Hoặc phép trừ hai số có dấu nhỏ hơn -127 thì 0V=1

Các trường hợp còn lại 0V=0

+ Cờ chẵn lẻ:

Cờ chẵn lẻ P tự động được đặt bằng 1 hoặc 0 sao cho tổng số bitmang gí trị 1 trên thanh ghi A với cờ P luôn là một số chẵn cờ chẵn lẻđược dùng để xử lí dữ liệu trước khi truyển đi theo kiểu nối tiếp hoặc xử

lí dữ liệu trước khi nhận vào theo kiểu nối tiếp ( hạn chế lỗi phát sinhtrong quá trình truyền)

Hình 2.1 sơ đồ chân của bộ vi điều khiển

- Chân VCC: Chân số 40 là VCC cấp điện áp nguồn cho Vi điều khiển

Nguồn điện cấp là +5V±0.5

- Chân GND: Chân số 20 nối GND(hay nối Mass) :

Khi thiết kế cần sử dụng một mạch ổn áp để bảo vệ cho Vi điều khiển,cách đơn giản là sử dụng IC ổn áp 7805

- Port 0 (P0) : Port 0 gồm 8 chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng:

Chức năng xuất/nhập :các chân này được dùng để nhận tín hiệu từbên ngoài vào để xử lí, hoặc dùng để xuất tín hiệu ra bên ngoài

Chức năng là bus dữ liệu và bus địa chỉ (AD7-AD0) : 8 chân này (hoặcPort 0) còn làm nhiệm vụ lấy dữ liệu từ ROM hoặc RAM ngoại (nếu cókết nối với bộ nhớ ngoài), đồng thời Port 0 còn được dùng để định địa chỉ

của bộ nhớ ngoài.

-Port 1 (P1) : Port P1 gồm 8 chân (từ chân 1 đến chân 8), chỉ có chức

năng làm các đường xuất/nhập, không có chức năng khác

Bảng 3.5:Chức năng Port 1 của AT89S52

P1.1 T2EX Ngõ nạp lại/thu nhận của Timer/Counter thứ 2

- Port 2 (P2) : Port 2 gồm 8 chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức

năng:

Chức năng xuất/nhập

Chức năng là bus địa chỉ cao (A8-A15): khi kết nối với bộ nhớ ngoài có

dung lượng lớn,cần 2 byte để định địa chỉ của bộ nhớ, byte thấp do P0

đảm nhận, byte cao do P2 này đảm nhận

- Port 3 (P3) : Port 3 gồm 8 chân (từ chân 10 đến 17):

Chức năng xuất/nhập

Với mỗi chân có một chức năng riêng thứ hai như trong bảng sau

Bảng 3.6:Các chân trong Port3 của AT89S52

Ngõ vào nhận dữ liệu nối tiếpNgõ xuất dữ liệu nối tiếpNgõ vào ngắt 0 bên ngoàiNgõ vào ngắt 1 bên ngoàiNgõ vào của Timer/Counter thư 0Ngõ vào của Timer/Counter thư 1Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoàiXung đọc bộ nhớ dữ liệu trongNgõ vào của Timer/Counter thứ 2Ngõ nạp lại/thu nhận của Timer/Counter thứ

2

- Chân RESET ( RST) : Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dùng để

thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển hệ thống sẽ được thiết lập

Để đảm bảo hệ thống bắt đầu làm việc khi Vi điều khiển được cấpđiện, hoặc đang hoạt động mà hệ thống bị lỗi cần tác động cho Vi điềukhiển hoạt động trở lại, hoặc do người sử dụng muốn quay về trạng tháihoạt động ban đầu Vì vậy chân RESET được kết nối như sau:

Với Vi điều khiển sử dụng thạch anh có tần số f zat = 12MHz sử dụng

C=10µF và R=10KΩ.

Hình 3.4 Kết nối chân Reset

- Chân XTAL1 và XTAL2

Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 được sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động, thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định

Kết nối trên hai chân XTAL1 và XTAL2:

Hình 3.5 Kết nối chân tạo dao động

C1,C2= 30pF±10pF (thường được sử dụng với C1,C2 là tụ 33pF) dùng

ổn định dao động cho thạch anh

- Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN :

PSEN ( program store enable) tín hiệu được xuất ra ở chân 29 dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài Chân này thường được nối với chân

OE (output enable) của ROM ngoài

Khi vi điều khiển làm việc với bộ nhớ chương trình ngoài, chân này phát ra tín hiệu kích hoạt ở mức thấp và được kích hoạt 2 lần trong một chu kì máy

Khi thực thi một chương trình ở ROM nội, chân này được duy trì ở mức logic không tích cực (logic 1)

- Chân ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30)

Khi Vi điều khiển truy xuất bộ nhớ từ bên ngoài, port 0 vừa có chức năng là bus địa chỉ, vừa có chức năng là bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ Tín hiệu ở chân ALE dùng làm tín hiệu điều

Vi điều khiển, như vậy có thể dùng tín hiệu ở ngõ ra ALE làm xung clockcung cấp cho các phần khác của hệ thống

Ghi chú: khi không sử dụng có thể bỏ trống chân này.

CHƯƠNG III CÁC LINH KIỆN VÀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

3.1 Điều khiển từ xa RM-845S

Hình 3.1 Điều khiển sony RM-845S

ĐKTX phát ra các bit 0 và 1 Tuy nhiên nó không thể đưa lên LEDhồng ngoại và phát trực tiếp các bit này được (vì không phát đi xa được)

Vì vậy nó cần phải có 1 sóng mang với tần số khoảng 36KHz như hìnhdưới đây đi kèm :

Mỗi 1 lần phát, điều khiển sẽ phát đi 1 chuỗi các bít “0” và “1” IC nhận cũng sẽ nhận đúng số lượng và đúng thứ tự các bit này.

Hình 3.3 Dạng sóng được ĐKTX phát ra

Người ta phân ra chuỗi bít này làm hai phần :

- Phần 1 là địa chỉ để phân biệt các thiết bị khác nhau (cùng là hãng SONY nhưng ĐKTX của TV không làm ảnh hưởng đến đầu

DVD)

- Phần 2 là phần lệnh (lúc này sẽ chỉ rõ lệnh phát ra là gì khi ta ấn nút trên điều khiển)

Hình 3.4 Chuỗi bít phát ra được phân loại theo từng phần

Mỗi khi ấn nút khác nhau trên ĐKTX thì IC thu sẽ nhận được các chuỗi bit khác nhau:

Hình 3.5 Sự khác nhau giữa các chuỗi bit của từng phím

Mỗi loại ĐKTX sẽ tuân theo 1 chuẩn mã khác nhau (RC5 là 1 chuẩn phổ biến)

Hình ảnh dưới đây là chuẩn SIRC (Sony Infrared Code) mà điều khiển SONY sử dụng:

Hình 3.6 Chuẩn SIRC 3 định dạng: 12bit, 15 bit và 20 bit

3.2 RELAY

Hình 3.7 Relay thực tế

Rơ-le là loại linh kiện đóng ngắt điện cơ đơn giản Nó gồm 2 phần

chính là nam châm điện và các tiếp điểm Trong một số loại máy tính đời

đầu đã sử dụng rờ-le để thực hiện phép toán nhị phân (boolean) Cấu tạo

của rơ-le: Rơ-le có cấu tạo hết sức đơn giản, gồm 4 bộ phận sau đây:

+ Nam châm điện

+ Các tiếp điểm Hình sau đây minh họa rõ hơn 4 bộ phận của rơ-le trong thực tế:

Như hình 3.7 ta thấy relay có 2 phần đó là đế dưới và nam chânđiện.Khi công tắc đóng on nam chân có từ trường hút thanh sắt Thanh sắtdịch chuyển giữa hai vị trí nhờ công tắt tơ động khi có lực từ trườngthanh sắt ở vị trí 2(thường hở) đèn sáng Ngược lại, lò xo sẽ kéo thanhsắt lên vị trí 1 (thường đóng) làm hở mạch, đèn tắt Khi mua một rờ-le ởchợ, chúng ta phải lưu ý các thông số sau:

+ Điện áp và dòng điện cần thiết hoạt động (hút thanh sắt)

+ Điện áp và dòng điện tối đa mà rơ-le có thể chịu đựng

+ Số lượng thanh sắt (đóng ngắt tốt hơn)

+ Số lượng tiếp điểm (trường hợp trong hình là 2 tiếp điểm)

+ Tiếp điểm thường đóng(NC) hay thường hở(NO)

Ứng dụng của rơ-le:

Nhìn chung, công dụng của rơ-le là "dùng một năng lượng nhỏ để đóng cắt nguồn năng lượng lớn hơn" Ví dụ như chúng ta có thể dùng dòng điện 5V, 50mA để đóng ngắt dòng điện 120V,2A Rơ-le được dùng khá thông dụng trong các ứng dụng điều khiển động cơ và chiếu sáng Nócũng thường thấy trong động xe hơi, khi chỉ cần nguồn 12V là có thể điềukhiển được dòng rất lớn Ở các thế hệ xe hơi đời sau, nhà sản xuất kết hợp rơ-le với cầu chì chung một vỏ để dễ dàng bảo trì Khi cần đóng cắt nguồn năng lượng lớn, rờ-le thường được ghép nối tiếp Nghĩa là một rơ-

le nhỏ điều khiển một rơ-le lớn hơn, và rơ-le lớn sẽ điều khiển nguồn công suất

Relay là linh kiện dùng trong điều khiển, nó sẽ “tác động” (đóng công tắc lại chẳng hạn) ngõ ra khi tín hiệu điều khiển ngõ vào (tín hiệu có thể dạng điện, từ, ánh sáng, nhiệt ) đạt đến ngưỡng nào đó (set point) Nói tóm lại, Relay là công tắc điều khiển gián tiếp (nghĩa là không cần tay con người vặn như công tắc cơ)

3.1 Opto coupler

Hình 3.8 Opto quang thực tế

Opto hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồmled và photo diot hay photo transitor Được sử dụng đẻ các ly giữa cáckhối chênh lệch nhau về điện hay công suất nhu khối có công suất nhỏvới khối điện áp lớn

Nguyên lý hoạt động:Khi có dòng nhỏ di qua đầu của led có trongopto làm cho led phát sáng Khi led phát sáng làm thông cực của photodiot, mở cho dòng điện chạy qua